Способ изготовления пористого гидрофобизированного электрода

Способ изготовления пористого гидрофобизированного электрода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОГО ГИДРОФОБИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТТОДА., ДЛЯ синтеза газообразных органических продуктов/путем нанесения и прессования частиц электрокатгшизатора, гидрофобизатора и порообразователя на токоподвод с последующим спеканием и удалением порообразователя, отличающий с я , что, с целью увеличения ресурса работы электрода, в цачестве порообразователя используггг порошок цинка с размерами частиц 100150 мкм в количестве 15-20 мае. %..

СОКИ ООВЕТСНИХ

РЕСПУЫЮК..SU„„10 1 6399 А эаВ 03 25 В 4

К

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AO TOPOIOPIV COWgtTCOVCTEV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТ3 АЛЬТИЙ

i(21) 3296928/23-26

:(22) 05. 06. 81 (46) 07 05.83. Бюл. В 17 (72) В.Л.Корниенко, Н.В.Калиниченко, Г.В.Корниенко, И.-М.A.Кедринский и Ю.Г.Чирков (71) Институт химии и химической технологии Сибирского отделения AH СССР и Институт электрохимии AH СССР (53) 621.357.1.035.221(088.8) (56) 1. Чирков B.Ã. и др. Электрохимия. 1975, 11, с. 176-220.

" 2., Трунов Л.И. и др. Электрохимия .

1978, 14, с. 617 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОГО ГИДРОФОБИЗ И РОВАН НОГО ЭЛЕКТРОД 1., ддя синтеза газообразных оргайических продуктов путем нанесения и прессования частиц электрокатализатора, гидрофобизатора и порообразователя на токоподвод с последующим спеканием и удалением порообраэователя, о т л и ч аю шийся тцм, что, с целью увеличения ресурса работы электрода, в Ка1 честве порообразователя испОльзуют порошок цинка с размерами частиц 100150 мкм в количестве 15-20 мас.Ъ.

1016399

ВНИИПИ Заказ 3326/29 Тираж ф43 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул.Проектная,4

Изобретение относится к электрохи/ мическим производствам, в частности к изготовлению пористых гидрофобизированных электродов для синтеза органических веществ.

Известен способ изготовления пористого гидрофобизированного электрода путем нанесения и прессования частиц электрокатализатора и гидройобизатора на токоподвод с последующим спеканием. Масса из электрокатализа- 10 тора и гидрофобизатора-фторопласта-4Д намазывается на металлическую сеткутокоподвод, прессуется и спекается при 360 С в течение 3-5 мин (1 g.

Недостатком известного способа является то, что получаемые электроды имеют малый ресурс работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ иэго- о товления пористого гидрофобизированного электрода путем нанесения и прессования частиц электрокатализатора, гидрофобизатора и порообразователя на токоподвод с последующим спеканием .и удалением порообразователя, согласно которому смесь частиц электрокатализатора и гидрофобизатора-фторопласта-4Д обезвоживается, измельчается, рросеивается через сито, смешивается в сухом виде с порообраэователем, бикарбонатом аммония, прессуется на сетку-токоподвод под давлением

500 кг/см2 и термообрабатывается при

370 С на воздухе в течение 15,20 мин 2 l.

Недостатком этого способа является низкий ресурс работы электрода при синтезе газообразных органических продуктов.

Цель изобретения — .Увеличение 40 pecypca работы электрода.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу изготовления пористого гидрофобиэированного электрода путем нанесения и прессования частиц электрокатализатора, гидрофобизатора и порообразователя на токоподвод с последующим спеканием и удалением порообразователя, в качестве порообразователя используют порошок цинка с размерами частиц 100-150 мкм в количестве 15-20 мас.Ъ.

Пример. Смешивают в жидкой водной фазе частицы кадмия (70-75 вес.Ъ фторопласта-4Д в виде суспензии (10 вес.Ъ ) и цинка (15-20 вес.Ъ ) с

55 диаметром частиц 100-150 мкм, намазывают приготовленную активную массу с двух сторон на кадмированную никелевую сетку-токопровод слоем толщиной

0,350-0,450 мм, подсушивают намазан- 60 ную массу на воздухе при 120 С в течение 1 ч,. под2прессовывают под давлением 50 кг/см и спекают в муфельной печи при 350 С в течение 3-5 мин, о удаляют цинк химическим растворением в 5%-ном растворе КОН при 100 С в течение 6 ч.

На изготовленных предлагаемым способом кадмиевых пористых гидрофобизированных электродах получают хлортрифторэтилен электрохимическим дегалоидированием 1,1,2-трифтортрихлорэтана в трехкамерном электролизере с

1.убашкой охлаждения. Рабочий электродкатод с видимой поверхностью 35 см2 представляет собой диск толщиной

0,350-0,450 мм. Электролиз ведут током 4,8 A с плотностью тока 120 A/м2 при комнатной температуре в течение

48 ч и более. Газообразный хлортрифторэтилен удаляют через верхний штуцер.

Электроды, изготовленные предложенным способом, работают негрерывно в течение 120 ч. Выход по току три фторэтилена составляет 85Ъ. После разборки электролизера видимых разру шений электродов не обнаруживается.

Они пригодны для дальнейшей работы.

В сравнительном опыте подвергают испытанию в тех же условиях электроды, изготовленные известным способом.

После 4 ч работы электроды разрушаются (наблюдаются очаговые разрушения активного слоя электрода с фронтальной стороны газообразным продуктом ) и ток резко снижается. Осмотр электродов после разборки электролизера показывает их негодность для дальнейшей работы.

Таким образом, предлагаемый способ изготовления пористого гидрофобизированного электрода позволяет существенно увеличить ресурс его работы.

Дополнительные исследования показываю=, что снижение размеров частиц цинка ниже 100-150 мкм и уменьшение доли порообразователя менее 15-20 мас.% приводит к разрушению электрода в течение первых часов его работы. Увеличение размеоов частиц цинка приводит к резкому уменьшечию выхода продукта и к снижению зкономических показателей процесса электролиза.

Из готовленные предлагаемым способом медные пористые гидрофобизированные электроды испыт аны при получении метилгидроксиламина электровосстановлением нитрометана. Электрод работает стабильно 48 ч при плотности тока

0,2 A/ñì2. Выход по току и по веществу метилгидроксиламина соответственно 94-96 и 97%.